B.
Sistem Paging
Sistem
paging mengimplementasikan ruang alamat besar pada memori kecil menggunakan
index register, base register, dan segment register.
(Gambar : Penerjamahan
Page)
Alamat Maya
Alamat
yang dihasilkan perhitungan menggunakan index register, base register, dan
segment register.
Alamat Nyata
Alamat
di memori fisik.
Page
Unit
terkecil pada ruang alamat maya (virtual
address space).
Page Frame
Unit
terkecil pada ruang alamat fisik (real
address space).
Page Fault
Exception untuk permintaan alokasi
“page” ke memori.
Memory Management Unit (MMU)
Kumpulan
chip yang memetakan alamat maya ke alamat fisik.
(Gambar : Ilustrasi
Paging)
Rutinitas
yang dilakukan dalam pemindahan halaman antara lain:
1. Mencari lokasi dari
halaman yang diinginkan pada disk.
2. Mencari frame yang
kosong:
a. Jika ada, maka gunakan frame tersebut.
b. Jika tidak ada, maka tentukan frame yang
tidak sedang dipakai atau yang tidak akan digunakan dalam jangka waktu lama,
lalu kosongkan frame tersebut. Gunakan algoritma pemindahan halaman
untuk menentukan frame yang akan dikosongkan. Usahakan agar tidak
menggunakan frame yang akan digunakan dalam waktu dekat. Jika terpaksa, maka
sebaiknya segera masukkan kembali frame tersebut agar tidak terjadi overhead.
c. Tulis
halaman yang dipilih ke disk, ubah tabel halaman dan tabel frame.
3. Membaca halaman yang diinginkan ke dalam frame
kosong yang baru.
4. Mengulangi proses pengguna dari awal.
(Gambar : Rutinitas Paging)
(Gambar : Hirarki Page)
1.
Memory Management Unit
(MMU)
Berfungsi ------> Pemetaan memori maya ke
memori fisik dan menerbitkan exception adanya
page fault yang melewatkan ke sisitem
operasi yang menanganinya.
Pada dasarnya MMU terdiri dari tabel halaman
yang merupakan sebuah rangkaian array dari masukan-masukan (entries)
yang mempunyai indeks berupa nomor halaman (p). Setiap masukan terdiri
dari flags (contohnya bit sahih dan nomor frame). Alamat fisik
dibentuk dengan menggabungkan nomor frame dengan ofset, yaitu bit paling
rendah dari alamat logis.
Pemetaan :
Ø Nomor page maya
digunakan sebagai indeks ke tabel page untuk menemukan isian page maya.
Ø Dari isian tabel page
dapat diketahui, apakah page dipetakan ke memori fisik (dengan memeriksa
presen/absent bit).
Ø Apabila alamat terdapat
di memori fisik maka isian tabel page memuat nomor page frame. Nomor page frame
di tabel page dikopi sebagai bit-bit berorder tinggi di register alamat fisik
dan ditambah offset di alamat maya.
Ø Bila alamat tidak ada di
memori fisik maka MMU menerbitkan page fault.
a. Skema Pemetaan
Misalkan
: Ruang alamat maya adalah V = {0,1, … ,
v-1}
Ruang alamat fisik adalah M = {0,1, …, m-1}
Umumnya
: ruang alamat maya > ruang alamat fisik (v > m)
MMU
melakukan mekanisme translasi alamat mengasosiasikan alamat maya ke alamat
fisik. MMU merealisasikan fungsi f : V -> M, yaitu :
f
(x) = {r, jika item x terdapat di memori fisik dengan lokasi d r}
{page fault jika item x tidak terdapat pada memori fisik}
Skenario
pemetaan :
Alamat
|
Memori Maya
|
Memori Nyata
|
||
0
– 4095
|
0 – 4K
|
 7 |
0
|
|
4096
– 8191
|
4 – 8K
|
  5 |
1
|
|
8192
– 12287
|
8 – 12K
|
 X |
2
|
|
12288
- 16383
|
12 – 16K
|
 X |
3
|
|
16384
– 20479
|
16 – 20K
|
 0 |
4
|
|
20480
– 24575
|
20 – 24K
|
1
|
5
|
|
24576
– 28671
|
24 – 28K
|
 6 |
6
|
|
28672
– 32767
|
28 – 32K
|
3
|
7
|
|
32768
– 36863
|
32 – 36K
|
X
|
||
36864
– 40959
|
36 – 40K
|
4
|
||
40960
– 45055
|
40 – 44K
|
X
|
 |
|
45056
– 49151
|
44 – 48K
|
X
|
||
49152
– 53247
|
48 – 52K
|
X
|
||
53248
– 57343
|
52 – 56K
|
2
|
||
57344
– 61439
|
56 – 60K
|
X
|
||
61440
– 65535
|
60 – 64K
|
X
|
Contoh
instruksi : MOV REG, 0x08
Ø Alamat maya 8 dikirim ke
MMU
Ø MMU mengetahui alamat 8
di page 0 (page 0 memuat alamat maya 0-4095)
Ø Dari tabel, page 0
dipetakan ke frame 7 (page 7 adalah alamat fisik 28672-32768)
Ø MMU mentransformasikan
alamat 8 sebagai (28672+8=28680)
Ø MMU mengeluarkan alamat
28680 ke bus
b. Implementasi Pemetaan
Komponen
MMU, yaitu :
v Register Alamat Maya
-
Menyimpan
alamat maya yang diacu
-
Nilai
di register alamat maya dibagi dua :
·
Bit
berorder tinggi menyatakan nomor page maya
·
Bit-bit
sisa adalah offset alamat maya
v Tabel Page
Tiap
elemen tabel berisi informasi :
·
Present/absent
bit
(bernilai
1 jika page di memori fisik, bernilai 0 jika tidak)
·
Nomor
page frame
Berisi
nomor page frame dimana page berada
v Register Alamat Fisik
Menyimpan
alamat fisik yang disinyalkan ke bus.
Nilai
di register alamat fisik dibagi menjadi :
·
Bit
berorder tinggi menyatakan nomor page frame
·
Bit-bit
sisa adalah offset alamat frame
2.
Penggantian Page
a. Algoritma penggantian
page acak (Random)
ü Setiap terjadi page
fault, penggantian page dipilih secara acak.
ü Tidak memakai informasi
apapun untuk menentukan page yang akan diganti.
ü Semua page di memori
utama dianggap memiliki bobot yang sama.
ü Dapat memilih sembarang
page termasuk page yang sedang diacu.
b. Algoritma penggantian
page optimal
ü Memilih page yang
berpeluang dipakai kembali di masa datang yang paling kecil.
(Memprediksi/melihat page berikutnya yang tidak dipakai)
ü Strategi ini
menghasilkan jumlah page fault sedikit tapi tidak mungkin diterapkan.
|
|
F
F F F F F F F F
Penjelasan
:
Ø Algoritma dengan 7 page
sebagai string pengacuan (page 5 dan 6 dinyatakan invalid atau memiliki
present/absent bit 0)
Ø Memiliki 3 page frame
dan page fault.
Ø Page 7 diacu/ditempatkan
di frame : Fault (F)
Ø Page 0 diacu/ditempatkan
di frame : Fault (F)
Ø Page 1 diacu/ditempatkan
di frame : Fault (F)
Ø Page 2 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page 7 : (F)
Page 7 diganti karena page berikutnya adalah
page 0 dan page 3, dan page 7 hanya sedikit (1x) pada antrian page berikutnya
berikutnya.
Ø Page 0 diacu/ditempatkan
di frame tanpa mengganti page.
Ø Page 3 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page 1 : (F)
Ø Page 0 diacu/ditempatkan
di frame tanpa mengganti page.
Ø Page 4 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page 0 : (F)
Page 0 diganti karena page berikutnya adalah
page 2 dan page 3.
Ø Page 2 diacu/ditempatkan
di frame tanpa mengganti page.
Ø Page 3 diacu/ditempatkan
di frame tanpa mengganti page.
Ø Page 0 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page 4 : (F)
Ø Page 4 diganti karena page berikutnya adalah page
3 dan page 2, bahkan page 4 sudah tidak dipakai kembali.
Page 4 diganti karena page berikutnya adalah page
3 dan page 2, bahkan page 4 sudah tidak dipakai kembali.
Ø Page 3 dan page 2 diacu/ditempatkan di frame tanpa
mengganti page.
Ø Page 1 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page 3 : (F)
Ø dan seterusnya… hingga
urutan page selesai
c. Algoritma penggantian page
NRU
Page
diberi dua bit mencatat status page :
-
Bit
R (referenced) menyatakan page sedang diacu
Bit
R = 0 , page sedang diacu
Bit
R = 1, page tidak sedang diacu
-
Bit
M (Modified) menyatakan page telah dimodifikasi
Bit
M = 0 , page belum dimodifikasi
Bit
M = 1, page telah dimodifikasi
d. Algoritma penggantian
page FIFO
Bila
terjadi page fault, page elemen terdepan diganti dan page baru ditambahkan di
bagian belakang senarai.
|
|
F F F F F
F F F
F F F F F
F F
Penjelasan
:
Ø Page 7 diacu/ditempatkan
di frame : Fault (F)
Ø Page 0 diacu/ditempatkan
di frame : Fault (F)
Ø Page 1 diacu/ditempatkan
di frame : Fault (F)
Ø Page 2 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page terdepan dalam senarai yaitu page 7 : Fault (F)
Ø Page 0 diacu/ditempatkan
di frame tanpa mengganti page.
Ø Page 3 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page terdepan setelah page 7 dalam senarai yaitu page
0 : Fault (F)
Ø Page 0 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page terdepan setelah page 0 dalam senarai yaitu page
1 : Fault (F)
Ø Page 4 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page terdepan setelah page 1 dalam senarai yaitu page
2 : Fault (F)
Ø Page 2 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page terdepan setelah page 2 dalam senarai yaitu page
3 : Fault (F)
Page O setelah page 2 tidak diperiksa karena
tidak fault
Ø Page 3 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page terdepan setelah page 3 dalam senarai yaitu page
0 : Fault (F)
Ø Page 0 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page terdepan setelah page 0 dalam senarai yaitu page
4 : Fault (F)
Ø Page 3 dan page 2
diacu/ditempatkan di frame tanpa mengganti page.
Ø Page 1 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page terdepan setelah page 4 dalam senarai yaitu page
2 : Fault (F)
Ø Page 2 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page terdepan setelah page 2 dalam senarai yaitu page
3 : Fault (F)
Ø dan seterusnya… hingga
senarai selesai
e. Algoritma penggantian
page modifikasi FIFO
1) Algoritma penggantian
page kesempatan kedua
2) Algoritma penggantian
clock page
Pengacuan
|
2
|
3
|
2
|
1
|
5
|
2
|
4
|
5
|
3
|
2
|
5
|
2
|
|
>
|
2
|
2
|
2
|
>2*
|
2*
|
2*
|
>2*
|
>2*
|
>2
|
>2*
|
>2*
|
>2*
|
|
>
|
3
|
3
|
3
|
5
|
5
|
5
|
5*
|
5
|
5
|
5*
|
5*
|
||
Fault
|
F
|
F
|
F
|
F
|
F
|
F
|
(*
diacu, > ditunjuk pointer)
f.
Algoritma
penggantian page LRU
Beberapa
instruksi terakhir dari page, kemungkinan masih dipakai. Jika terjadi page
fault, maka algoritma mengganti page yang paling lama tidak digunakan.
|
|
F
F F F
F F F
F F F F F
Penjelasan
:
Ø Page 7 diacu/ditempatkan
di frame : Fault (F)
Ø Page 0 diacu/ditempatkan
di frame : Fault (F)
Ø Page 1 diacu/ditempatkan
di frame : Fault (F)
Ø Page 2 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page terdepan dalam senarai yaitu page 7 : Fault (F)
Ø Page 0 diacu/ditempatkan
di frame tanpa mengganti page.
Ø Page 3 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page yang tidak digunakan pada instruksi sebelumnya
yaitu page 1 : Fault (F)
Page 0 dan 2 merupakan instruksi sebelumnya yang
masih dipakai.
Ø Page 0 diacu/ditempatkan
di frame tanpa mengganti page.
Ø Page 4 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page yang tidak digunakan pada instruksi sebelumnya
yaitu page 2 : Fault (F)
Page 0 dan 3 merupakan instruksi sebelumnya yang
masih dipakai.
Ø Page 2 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page yang tidak digunakan pada instruksi sebelumnya
yaitu page 3 : Fault (F)
Page O dan 4 merupakan instruksi sebelumnya yang
masih dipakai.
Ø Page 3 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page 0: Fault (F)
Page 2 dan 4 merupakan instruksi sebelumnya yang
masih dipakai.
Ø Page 0 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page 4: Fault (F)
Page
2 dan 3 merupakan instruksi sebelumnya yang masih dipakai
Ø Page 3 dan page 2
diacu/ditempatkan di frame tanpa mengganti page.
Ø Page 1 diacu/ditempatkan
di frame dengan mengganti page 0: Fault (F)
Page
2 dan 3 merupakan instruksi sebelumnya yang masih dipakai
Ø dan seterusnya… hingga
senarai selesai
Review Page Replacement Algorithm
Algorithm |
Comment
|
|
Tidak
dapat diimplementasi tetapi berguna sebagai Benchmark
|
|
Tidak
optimal
|
|
Sering
mengganti Page yang penting
|
|
Modifikasi
dari FIFO
|
|
Realistis
|
|
Bagus
tetapi sulit untuk diimplementasi
|
|
Efisien
dalam mengimplementasi LRU
|
|
Mahal
untuk diimplementasi
|
|
Cukup
Efisien
|
3.
Masalah Utama Sistem
Paging
a. Working set model
1) Prinsip Lokalitas
Proses-proses
cenderung mengacu penyimpanan secara tak seragam, mempunyai pola-pola sangat
setempat.
a) Lokalitas berdasarkan
waktu
Proses
cenderung terkonsentrasi acuannya ke satu interval waktu eksekusi yang dekat.
b) Lokalitas berdasarkan
ruang
Proses
cenderung terkonsentrasi acuannya ke satu kelompok data yang berdekatan.
2) Working Set of Program
Behavior
Kumpulan
page proses yang secara aktif diacu yang terlokalisasi pada waktu itu dan harus
dijaga berada di memori utama. Perpindahan program dari satu lokalitas ke
lokalitas lain saat dieksekusi.
3) Prepaging
Teknik
memuatkan page-page lebih dulu sebelum proses berjalan.
4) Demand Paging
Teknik
yang segera memuatkan page-page begitu page dibutuhkan.
b. Kebijaksanaan
penggantian lokal vs global
1) Penggantian lokal yaitu
page yang dipilah untuk diganti hanya pada partisi dimana proses diletakkan.
2) Penggantian global yaitu
page yang dipilah untuk diganti adalah tempat kosong dengan tidak mempedulikan
partisi proses.
c. Frekuensi page fault
ü Sistem operasi
mendefinisikan frekuensi page fault kritis sistem (atau per proses)
ü Sistem operasi mengukur
waktu proses maya dan menyimpan waktu page fault mutakhir di PCB proses
ü Ketika page fault
terjadi, sistem operasi bertindak :
-
Jika
page fault terakhir terjadi kurang dari T=1/P ms detik yang lalu, proses
beroperasi di atas ambang maka page frame baru ditambahkan.
-
Selain
itu, berarti proses beroperasi di bawah ambang PFF, maka page frame page bit
R=0 dan W=0 dibebaskan untuk alokasi wage baru proses lain.
d. Ukuran page
v Ukuran page ditentukan
perancang sistem operasi.
v Ukuran page harus
ditentukan agar sistem berperilaku optimal.
v Penentuan ukuran page
memerlukan penilaian dan pemahaman mendalam tentang perangakat keras, perangkat
lunak, dan aplikasi sistem.
v Ukuran page lebih kecil
berarti jumlah page dan page frame lebih banyak sehingga memerlukan tabel page
lebih besar.
v Ukuran page besar
berarti sejumlah informasi yang tidak diacu juga dimasukkan ke memori utama
sehingga terjadi fragmentasi internal yang tinggi.
v Transfer
masukan/keluaran relatif sangat mengkonsumsi waktu sehingga perlu meminimumkan
jumlah transfer masukan/keluaran saat program berjalan.
v Program cenderung
mengikuti prinsip lokalitas yang cenderung berukuran kecil.
Nama Sistem Komputer
|
Ukuran Page (byte)
|
DEC PDP 10
|
512
|
DEC PDP 11
|
8192
|
DEC PDP 20
|
512
|
DEC VAX 8800
|
512
|
Honeywell Multics
|
1024
|
IBM 370
|
2048 atau 4096
|
IBM 370/XA atau IBM 370/ESA
|
4096
|
IBM
AS/400
|
512
|
Intel 80386
|
4096
|
Motorola 68030
|
Dapat diprogam antara 256- 32768
|
4.
Masalah Implementasi
Sistem Paging
a. Back up instruksi yang
terakhir dijalankan sebelum terjadi page fault
b. Buffer perangkat
masukan/keluaran (penguncian page di memory)
c. Page yang dipakai
bersama
d. Backing store
e. Paging daemon
f.
Pananganan
page fault
C.
Segmentasi
Segmentasi merupakan
skema manajemen memori yang mendukung cara pandang seorang programmer terhadap
memori. Ruang alamat lojik merupakan sekumpulan dari segmen-segmen. Masing-masing
segment mempunyai panjang dan nama. Alamat diartikan sebagai nama segmen dan offset
dalam suatu segmen. Jadi jika seorang pengguna ingin menunjuk sebuah alamat
dapat dilakukan dengan menunjuk nama segmen dan offsetnya. Untuk lebih
menyederhanakan implementasi, segmen-segmen diberi nomor yang digunakan sebagai
pengganti nama segment. Sehingga, alamat lojik terdiri dari dua tupple: [segment-number,
offset].
Secara sederhana segmentasi bisa diartikan sebagai suatu ruang alamat
atau segment yang berada di memori. Segment-segment itu dalam keadaan
independent. Setiap segment berisi alamat 0 sampai maksimum secara linier.
Panjang setiap segment berbeda-beda sampai panjang maksimun, perobahan panjang
segment terjadi selama proses eksekusi. Segment stack bertambah ketika
terjadi operasi push dan turun saat operasi pop, dimana setiap
segment merupakan ruang alamat terpisah segment-segment dapat tumbuh dan
mengkerut secara bebas tanpa mempengaruhi yang lain.
Alamat terdiri dari dua bagian pada memori bersegment yaitu :
Ø Nomor segment
Ø Alamat pada segment ( offset ).
Segment dapat berisi :
v Prosedure
v Array
v Stack
v Kumpulan variable skala.
Sistem Segmentasi
Sistem dengan memori maya dengan segmentasi murni adalah alamat maya adalah offset di segment,
setiap proses mempunyai tabel segment
dan pada saat proses running alamat awal maya tabel dimuatkan ke register dasar.
Nomor segment digunakan mencari deskriptor
segment di tabel segment
yang menyediakan alamat fisik awal dari segment, panjang dan
bit-bit proteksinya. Alamat fisik
dihitung dengan menambahkan alamat dasar segment ke alamat maya.
Gambar 4. Skema Segmentasi
Ilustrasi penggunaan
segmen dapat dilihat pada Gambar “Arsitektur Segmentasi”. Suatu alamat lojik
terdiri dari dua bagian, yaitu nomor segmen(s), dan offset pada segmen(d).
Nomor segmen digunakan sebagai indeks dalam segmen table. Offset d alamat lojik
harus antara 0 hingga dengan segmen limit. Jika tidak maka diberikan pada
sistem operasi. Jika offset ini legal maka akan dijumlahkan dengan segmen base
untuk menjadikannya suatu alamat di memori fisik dari byte yang diinginkan.
Jadi segmen table ini merupakan suatu array dari pasangan base dan limit
register.
Gambar : Arsitektur Segmentasi
Sebagai contoh, kita
mempunyai nomor segmen dari 0 sampai dengan 4. Segmen-segmen ini disimpan dalam
suatu memori fisik. Tabel segmen berisi data untuk masing-masing segmen, yang
memberikan informasi tentang awal alamat dari segmen di fisik memori (atau
base) dan panjang dari segmen (atau limit). Misalkan, segmen 2 mempunyai
panjang 400 dan dimulai pada lokasi 4300. Jadi, referensi di byte 53 dari
segmen 2 dipetakan ke lokasi 4300 + 53 = 4353. Suatu referensi ke segmen 3,
byte 852, dipetakan ke 3200 (sebagai base dari segmen) + 852 = 4052. Referensi
ke byte 1222 dari segmen 0 akan menghasilkan suatu trap ke sistem operasi,
karena segmen ini hanya mempunyai panjang 1000 byte.
Segmen-segmen
dapat berukuranberbeda dan dinamis. Pengacuan-pengacuan memori berbentuk (nomor
segmen,offset).
Saling Berbagi dan
Proteksi
Segmen
dapat terbagi jika terdapat elemen di tabel segmen yang berasal dari dua proses
yang berbeda yang menunjuk pada alamat fisik yang sama. Saling berbagi ini
muncul di level segmen dan pada saat ini terjadi semua informasidapat turut
terbagi. Proteksi dapat terjadi karena ada bit-proteksi yang berhubungan dengan
setiap elemen dari segmen tabel. Bit-proteksi ini berguna untuk mencegah akses
ilegal ke memori. Caranya: menempatkan sebuah array di dalam segmen itu
sehingga perangkat keras manajemen memori secara otomatis akan mengecek indeks
array -nya legal atau tidak.
Segmentasi dengan Pemberian Halaman
Kelebihan
Pemberian Halaman : tidak ada
fragmentasi luar - alokasinya cepat.
Kelebihan
Segmentasi : saling
berbagi - proteksi.
Metode
segmentasi dan paging masing-masing memiliki keuntungan dan kerugian. Selain
kedua metode itu ada metode pengaturan memori lain yang berusaha menggabungkan
metode segmentasi dan paging. Metode ini disebut dengan segmentation with
paging. Dengan metode ini jika ukuran segmen melebihi ukuran memori utama maka
segmen tersebut dibagi-bagi jadi ukuran-ukuran halaman yang sama ==> paging.
Keuntungan
segmentasi :
1.
Menyederhanakan
penanganan struktur data yang berkembang. Seringkali penanganan struktur data
menuntut perubahan panjang data. Hal ini dimungkinkan dengan adanya segmentasi.
Jadi dengan segmentasi membuat penanganan struktur data menjadi fleksibel.
2.
Kompilasi
ulang independen tanpa mentautkan kembali seluruh program. Teknik ini memungkinkan
program-program dikompilasi ulang secara independen tanpa perlu mentautkan kembali
seluruh program dan dimuatkan kembali. Jika masing-masing prosedur terdapat di
segmen terpisah beralamat 0 sebagai alamat awal, maka pentautan
prosedur-prosedur yang dikompilasi secara terpisah sangat lebih mudah. Setelah
semua prosedur dikompilasi dan ditautkan, panggilan ke prosedur di segmen n
akan menggunakan alamat dua bagian yaitu (n,0) mengacu ke word alamat 0
(sebagai titik masuk) segmen ke n. Jika prosedur di segmen n dimodifikasi dan
dikompilasi ulang, prosedur lain tidak perlu diubah (karena tidak ada
modifikasi alamat awal) walau versi baru lebih besar dibanding versi lama.
3.
Memudahkan
pemakaian memori bersama di antara proses-proses. Pemrogram dapat menempatkan
program utilitas atau tabel data berguna di segmen yang dapat diacu oleh
proses-proses lain. Segmentasi memberi fasilitas pemakaian bersama terhadap
prosedur dan data untuk dapat diproses, berupa shared library. Pada workstation
modern yang menjalankan sistem Windows sering mempunyai pustaka grafis sangat
besar. Pustaka ini diacu hampir semua program. Pada sistem bersegmen, pustaka
grafis diletakan di satu segmen dan dipakai secara bersama banyak proses
sehingga menghilangkan mempunyai pustaka di tiap ruang alamat proses.
4.
Memudahkan
proteksi karena segmen dapat dikonstruksi berisi sekumpulan prosedur atau data terdefinisi
baik, pemrogram atau administrator sistem dapat memberikan kewenangan pengaksesan
secara nyaman.
 |
Perbedaan
Segmentasi dan Paging
Ada beberapa perbedaan antara
Segmentasi dan Paging diantaranya adalah:
1.
Segmentasi melibatkan programer (programer perlu
tahu teknik yang digunakan), sedangkan dengan paging, programer tidak perlu tahu
teknik yang digunakan.
2.
Pada segmentasi kompilasi dilakukan secara
terpisah sedangkan pada paging, kompilasinya tidak terpisah.
3.
Pada segmentasi proteksinya terpisah sedangkan
pada paging proteksinya tidak terpisah.
4.
Pada segmentasi ada shared code sedangkan pada
paging tidak ada shared code.
5.
Pada segmentasi terdapat banyak ruang alamat
linier sedangkan pada paging hanya terdapat satu ruang alamat linier.
6.
Pada segmentasi prosedur dan data dapat
dibedakan dan diproteksi terpisah sedangkan pada paging prosedur dan data tidak
dapat dibedakan dan diproteksi terpisah.
7.
Pada segmentasi pengubahan ukuran tabel dapat
dilakukan dengan mudah sedangkan pada Paging pengubahan ukuran tabel tidak
dapat dilakukan dengan mudah.
8.
Segmentasi digunakan untuk mengizinkan program
dan data dapat dipecahkan jadi ruang alamat mandiri dan juga untuk mendukung
sharing dan proteksi sedangkan paging digunakan untuk mendapatkan ruang alamat
linier yang besar tanpa perlu membeli memori fisik lebih.
D.
Kombinasi Sistem Paging
dan Segmentasi
Ø Pada kombinasi paging
dan segmentasi, ruang alamat pemakai dibagi menjadi sejumlah segmen sesuai
kehendak pemrogram.
Ø Tiap segmen dibagi
menjadi sejumlah page berukuran tetap, berukuran sama dengan page frame memori
utama.
Ø Jika segmen kurang dari
ukuran page, segmen hanya memerlukan satu page.
1.
Memori
Maya dengan Segmentasi Murni
Perangkat
keras memberikan pengacuan memori suatu segmen tertentu. Pilihan segmen dapat
dibuat dengan sembarang kombinasi berikut :
a. Instruksi
b. Target dari suatu alamat
(program atau data)
c. Status saat itu (proses,
sistem, interupsi)
ü Alamat maya adalah
offset di segmen.
ü Tiap proses mempunyai
tabel segmen.
ü Ketika proses running,
alamat awal tabel dimuatkan ke register dasar.
ü Nomor segmen digunakan
untuk mencari deskriptor segmen di tabel segmen yang menyediakan alamat fisik
awal dari segmen, panjang, dan bit-bit proteksinya.
ü Alamat fisik dihutung
dengan menambahkan alamat dasar segmen ke alamat maya.
ü Contoh sistem : Intel 80386
2. One Level Paging
ü Nomor page maya
digunakan sebagai indeks ke tabel page yang biasanya berlokasi di memori utama.
ü Isian tabel page berisi
nomor page fisik dan bit-bit proteksi.
ü Offset pada page fisik
sama dengan offset pada page maya.
ü Register panjang (Length
register) digunakan untuk menetapkan akhir tabel page untuk menghindari ruang
yang akan disiakan untuk isian-isian tak berguna.
ü Contoh Sistem : DEC PDP-11, DEC VAX,
Data General Eclipse, Motorola MC86030
3. Two Level Paging
ü Indeks 1 ditambahkan ke
alamat root atau dasar tabel segmen untuk memperoleh alamat isian tabel segmen
(Segment Tabel Entry-STE)
ü STE dibaca dari memori
dan alamat dasarnya ditambah indeks 2 untuk memperoleh alamat isian tabel page
(Page Tabel Entry).
ü PTE dibaca dari memori
untuk memperoleh nomor page fisik. Nomor page fisik ini ditambah offset di
alamat maya untuk memperoleh alamat fisik akhir.
ü Contoh Sistem : DEC VAX, IBM S/370, Data
General Eclipse 32 bit, Motorola MC68030, Intel 80386.
4. Three Level Paging
ü Translasi nomor page
maya ke nomor page fisik memerlukan tiga tahap.
ü Tiap fields indeks
ditambahkan alamat dasar tabel yang berkorespondensi untuk menemukan isian
tabel berikutnya.
ü Isian tabel menyediakan
bit-bit proteksi dan alamat dasar tabel berikutnya.
ü Contoh Sistem : SUN SPARC
5. Four Level Paging
ü Translasi nomor page
maya ke nomor page fisik memerlukan empat tahap.
ü Tiap fields indeks
ditambahkan alamat dasar tabel yang berkorespondensi untuk menemukan isian
tabel berikutnya.
ü Isian tabel menyediakan
bit-bit proteksi dan alamat dasar tabel berikutnya.
ü Contoh Sistem : Motorola MC68030
Thanks for reading & sharing Kamar Pekick
0 komentar:
Post a Comment